山西省忻州市娑婆中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析

山西省忻州市娑婆中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，細(xì)線拴一帶負(fù)電的小球，球處在豎直向下的勻強(qiáng)

電場(chǎng)中，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則

（

）

A．小球不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩的張力一定最小

C．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，球的線速度一定最大

D．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能一定最大參考答案：D2.如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點(diǎn)分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)過時(shí)間ta和tb后落到與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn)。若不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是

A．ta＞tb，va＜vb

B．ta＞tb，va＞vb

C．ta＜tb，va＜vb

D．ta＜tb，va＞vb參考答案：答案：A解析：此題平拋運(yùn)動(dòng)，小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由豎直方向的分運(yùn)動(dòng)決定，根據(jù)，可得ta>tb，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)s＝v0t，可得va<vb，故選A。3.經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”.“雙星系統(tǒng)”是由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體．如圖11所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬(wàn)有引力的作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為L(zhǎng)，質(zhì)量之比為m1∶m2＝3∶2.則可知

（

）A．m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為3∶2B．m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為3∶2C．m1做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為L(zhǎng)D．m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為L(zhǎng)

圖11參考答案：C4.（多選）如圖所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點(diǎn)距A端較近，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小，先讓物塊從A由靜止開始滑到B。然后，將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從B由靜止開始滑到A。上述兩過程相比較，下列說(shuō)法中一定正確的有A．物塊從頂端滑到P點(diǎn)的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程較少B．物塊經(jīng)過P點(diǎn)的動(dòng)能，前一過程較小C．物塊滑到底端的速度，兩次大小相等D．物塊從頂端滑到底端的時(shí)間，前一過程較長(zhǎng)參考答案：BDC5.如圖所示為一個(gè)小型電風(fēng)扇的電路簡(jiǎn)圖，其中理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n，原線圈接電壓為U的交流電源，輸出端接有一只電阻為R的燈泡L和風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為r，接通電源后，電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)，測(cè)出通過風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流為I，則

A．風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D兩端的電壓為

B．理想變壓器的輸入功率為C．風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D的機(jī)械功率為

D．燈泡L中的電流為參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.

設(shè)地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為R，速度為，則太陽(yáng)的質(zhì)量可用、R和引力常量G表示為__________。太陽(yáng)圍繞銀河系中心的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度約為地球公轉(zhuǎn)速度的7倍，軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的2×109倍。為了粗略估算銀河系中恒星的數(shù)目，可認(rèn)為銀河系中所有恒星的質(zhì)量都集中在銀河系中心，且銀河系中恒星的平均質(zhì)量約等于太陽(yáng)質(zhì)量，則銀河系中恒星數(shù)目約為__________。參考答案：答案：；解析：地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由太陽(yáng)對(duì)地球的萬(wàn)有引力充當(dāng)。根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有，整理得

太陽(yáng)繞銀河系運(yùn)動(dòng)也是由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力。

同理可得。7.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程。（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強(qiáng)減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，圖象是一條過原點(diǎn)的直線，故圖D正確。故選D。該過程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。8.（4分）如圖所示，有一水平軌道AB，在B點(diǎn)處與半徑為300m的光滑弧形軌道BC相切，一質(zhì)量為0.99kg的木塊靜止于B處，現(xiàn)有一質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的水平速度從左邊射入木塊且未穿出。已知木塊與該水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2，求：子彈射入木塊后，木塊需經(jīng)

s才能停下來(lái)。參考答案：

9.斜拋運(yùn)動(dòng)可看成是水平方向的

運(yùn)動(dòng)和豎直方向的

運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)參考答案：勻速直線運(yùn)動(dòng)，勻減速直線運(yùn)動(dòng)10.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度

▲

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對(duì)外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高（2分），等于11.圖10—59中虛線表示某一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的若干個(gè)等勢(shì)面。質(zhì)子、氘核、粒子以相同的初速度，沿與等勢(shì)面平行的方向由A點(diǎn)進(jìn)入該電場(chǎng)，從上端進(jìn)入電場(chǎng)到下端離開電場(chǎng)的過程中，質(zhì)子、氘核、粒子的動(dòng)量改變量之比是______________，電勢(shì)能改變量之比是_____________。參考答案：1：1：2

2：1：212.某興趣小組想通過物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)開始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器（用來(lái)測(cè)量物體每次通過Q點(diǎn)時(shí)的速度），每次實(shí)驗(yàn)，物體從不同初始位置處由靜止釋放。同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同初始位置處無(wú)初速釋放時(shí)初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4……，表示物體每次通過Q點(diǎn)的速度。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234…….LL1L2L3L4…….vv1v2v3v4……他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L－v圖象，并得出結(jié)論W∝v2。他們的做法是否合適，你有什么好的建議？___________________________________________________________________。在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力的大小_______（填“會(huì)”或“不會(huì)”）影響探究出的結(jié)果參考答案：13.如圖所示為根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的路端電壓U隨電流I變化的圖線，由圖可知，該電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.50V，內(nèi)阻r=0.625Ω．參考答案：考點(diǎn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．專題：實(shí)驗(yàn)題；恒定電流專題．分析：U﹣I圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)；因?yàn)榭v坐標(biāo)不是從零點(diǎn)開始的，圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)不為短路電流；根據(jù)公式即可求出內(nèi)電阻．解答：解：由圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為：E=1.50V；當(dāng)路端電壓為1.00V時(shí)，電流為0.80A；由E=U+Ir可得：Ω．故答案為：1.5，0.625點(diǎn)評(píng)：測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中為了減小誤差采用了圖象分析法，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理得出公式，并結(jié)合圖象的斜率和截距得出正確的結(jié)果．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交變電流的頻率為50，記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，紙帶旁并排放著帶有分度值為毫米的刻度尺，零點(diǎn)跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，由刻度尺下放大圖可以讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離填人下列表格中。計(jì)算小車通過計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度為。小車的加速度是。參考答案：d1.1.10cm,d2.5.10cm,d2.12.00cm。小車的加速度是。

15.1某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．（1）實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平？

．（2）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=

cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間Δt=2.0×10-3s，則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為

m/s．（3）本實(shí)驗(yàn)除了上述器材外還需

，并比較

的大小，如在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測(cè)量的物理量符號(hào)表示），就可驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．參考答案：（1）開啟氣墊導(dǎo)軌讓滑塊能懸浮在導(dǎo)軌上靜止（2）0.52

2.6（3）天平

和四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（計(jì)算）如圖甲所示，一滑塊隨足夠長(zhǎng)的水平傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。一質(zhì)量m=0.05kg的子彈水平向左射入滑塊并留在其中，取水平向左的方向?yàn)檎较?，子彈在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的v-t圖象如圖乙所示，已知傳送帶的速度始終保持不變，滑塊最后恰好能從傳送帶的右端水平飛出，g取10m/s2。(1)求滑塊的質(zhì)量；(2)求滑塊向左運(yùn)動(dòng)過程中與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量；(3)若滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)且傳送帶與轉(zhuǎn)動(dòng)輪間不打滑，則轉(zhuǎn)動(dòng)輪的半徑R為多少？參考答案：（1）3.3kg；（2）53.6J；（3）0.4m．動(dòng)能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律C2E2解析：（1）子彈射入滑塊的過程中，子彈與滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有：①由v-t圖象知子彈入射前、后的速度和滑塊的初速度分別為：v0=400m/s，v1=4m/s，v2=-2m/s②②代入①式解得：M=3.3kg

③（2）設(shè)滑塊（包括子彈）向左運(yùn)動(dòng)過程中加速度大小為a，由牛頓第二定律，有

④2分，解得：a=2m/s2

⑤設(shè)滑塊（包括子彈）向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，位移大小為s1，則：=2s

⑥=4m⑦這段時(shí)間內(nèi)傳送帶向右運(yùn)動(dòng)的位移大小為：=4m

⑧由能量守恒定律，滑塊（包括子彈）向左運(yùn)動(dòng)過程中與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為：=53.6J

⑨2分（3）在傳送帶右端，因滑塊（包括子彈）恰好能水平飛出，故有：

⑩解得：R=0.4m

2分評(píng)分說(shuō)明：沒有寫②的三個(gè)速度值,（1）問結(jié)果正確仍要扣2分。沒有⑥式，⑦式采用=4m僅給1分；而后也沒法求傳送帶相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)位移，這時(shí)⑨式用=26.8J或=26.8J都不給分。⑩式寫成不給分，式結(jié)果正確仍給2分】（1）根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系求出子彈碰撞前的速度和碰撞后的速度，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出滑塊的質(zhì)量；（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出滑塊向左運(yùn)動(dòng)過程中相對(duì)皮帶運(yùn)動(dòng)的位移根據(jù)Q=fs求得摩擦產(chǎn)生的熱量；（3）根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系求出皮帶運(yùn)動(dòng)的速度抓住滑塊恰好能從右端水平飛出可知，滑塊滑離皮帶輪時(shí)滿足重力完全提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，從而據(jù)此求得皮帶輪半徑．本題是傳送帶問題與子彈射木塊問題的綜合問題，考查了運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量守恒定律、功能關(guān)系，難度較大．17.（16分）如圖所示，水平傳送帶AB長(zhǎng)L＝4.5m，質(zhì)量為M＝1kg的木塊隨傳送帶一起以v1＝1m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)（傳送帶的傳送速度恒定），木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5。當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的最右端A點(diǎn)時(shí)，一顆質(zhì)量為m＝20g的子彈以v0＝300m/s水平向左的速度正好射入木塊并穿出，穿出速度u＝50m/s，以后每隔1s就有一顆子彈射向木塊，并從木塊中穿出，設(shè)子彈穿過木塊的時(shí)間極短，且每次射入點(diǎn)各不相同，g取10m/s2，求：（1）在被第二顆子彈擊中前木塊向右運(yùn)動(dòng)到離A點(diǎn)多遠(yuǎn)處？（2）木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中？（3）第一顆子彈射穿木塊時(shí)，從射中木塊到木塊相對(duì)傳送帶靜止的過程中，木塊和傳送帶摩擦?xí)r產(chǎn)生的熱能是多少？參考答案：解析：（1）第一顆子彈擊中過程中，設(shè)子彈射穿木塊后，木塊的速度為v2，子彈射穿木塊的過程中動(dòng)量守恒

（1分）

解得：木塊在傳送帶上先向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為零后再向右做勻加速運(yùn)動(dòng)直至與傳送帶同速。設(shè)此過程中木塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t、對(duì)地的位移為S1。以向右方向?yàn)檎较颍瑒t

（1分）

（1分）

解得

（1分）

由動(dòng)能定理得：

（1分）

解得

（1分）

故在被第二顆子彈擊中前木塊向右運(yùn)動(dòng)到離A點(diǎn)1.5米處。

（2）設(shè)木塊在傳送帶上向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，在速度減為零的過程中運(yùn)動(dòng)對(duì)地運(yùn)動(dòng)的位移為S2，由動(dòng)能定理得

（1分）

由于故第三次子彈射穿木塊后，木塊將從傳送帶的左端滑下。

木塊在傳送帶上最多能被3顆子彈擊中。